Terdapat banyak perkara yang menentukan sama ada tumbuhan itu selamat atau sama ada ia akan hilang. Dan banyak faktor tidak terkawal. Tetapi sebagai laporan Tia Ghose untuk Sains Hidup, tumbuhan sebenarnya boleh membuat keputusan tentang satu kunci untuk kelangsungan hidup mereka: ketika bercambah.
Satu kajian baru, yang diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Negara, menunjukkan bahawa benih tumbuhan menggunakan "otak" kecil untuk membantu mereka memutuskan sama ada masa yang tepat untuk memecahkan dorman. Sebagai laporan Ghose, "otak" tidak sama secara fizikal dengan manusia atau lain-lain perkara kelabu vertebrata. Sebaliknya pusat kawalan benih memproses maklumat seperti otak. Mereka menggunakan sel-sel sel khusus untuk memproses isyarat hormon yang memberitahu mereka apabila ia adalah masa utama dan mereka perlu bercambah.
"Tumbuhan adalah seperti manusia dalam arti bahawa mereka perlu berfikir dan membuat keputusan dengan cara yang sama seperti yang kita lakukan, " kata George Bassel, ahli biologi tumbuhan di University of Birmingham dan pengarang kajian, memberitahu Ghose.
Para penyelidik meneliti benih dari Arabidopsis atau dikenali sebagai tumbuhan cale-tumbuhan yang biasa digunakan dalam kajian kerana kitaran hayatnya yang pendek. Biji perlu mengimbangi dua faktor penting apabila bercambah: suhu dan persaingan. Jika mereka bercambah terlalu lama, mereka boleh menghadapi suhu sejuk dan berpotensi membeku hingga mati. Sekiranya mereka menunggu terlalu lama, tumbuh-tumbuhan awal yang tumbuh dapat melampaui batas.
Benih ini mempunyai dua hormon: asid abscisic (ABA), yang menghantar isyarat untuk kekal aktif, dan gibberellin (GA), yang memulakan percambahan. Tekan dan tarik antara dua hormon ini membantu benih menentukan masa yang tepat untuk mula berkembang.
Menurut Ghose, kira-kira 3, 000 hingga 4, 000 sel membentuk benih Arabidopsis. Jadi para penyelidik mengkatalogkan sel-sel ini dalam atlas untuk mengkaji sistem ini. Mereka kemudian memantau di mana kedua hormon itu dijumpai dalam benih. Rupa-rupanya hormon-hormon yang dikelompokkan dalam dua bahagian sel berhampiran hujung benih-rantau yang dicadangkan penyelidik membentuk "otak." Kedua rumpun sel menghasilkan hormon-hormon yang mereka hantar sebagai isyarat antara satu sama lain. Apabila ABA, yang dihasilkan oleh satu rumpun, adalah hormon yang menguasai di pusat keputusan ini, benih tidak aktif. Tetapi apabila GA meningkat, "otak" mula memberitahu benih saatnya untuk bercambah.
Model 3D benih Arabidopsis dan lokasi sel-sel keputusan mereka (University of Birmingham) Pemisahan pusat arahan ini membantu biji membuat keputusan yang lebih tepat, kata biomatematician Iain Johnston, yang juga seorang pengarang kajian. "Pemisahan elemen litar membolehkan palet yang lebih luas memberi respons kepada rangsangan alam sekitar, " katanya dalam kenyataan akhbar. "Ia seperti perbezaan antara membaca ulasan pengkritik satu filem empat kali ke atas, atau menggabungkan empat pandangan pengkritik yang berbeza sebelum memutuskan untuk pergi ke pawagam."
Kajian terkini menambah kepada bukti yang semakin meningkat bahawa kerumitan tumbuhan telah dipandang rendah pada masa lalu. Bukti pemasangan menunjukkan bahawa tumbuhan mungkin mempunyai beberapa cara komunikasi asas. Hanya pada tahun lepas, penyelidik mendapati bahawa sejenis kulat boleh berfungsi sebagai "internet" hutan bawah tanah yang mampu mengangkut karbon, nutrien dan bahan kimia antara pokok. Terdapat beberapa bukti bahawa tumbuhan boleh menghantar isyarat menggunakan denyutan elektrik, samar-samar mirip dengan bagaimana sistem saraf manusia berfungsi (tetapi dengan banyak, banyak perbezaan penting).
Idea benih "otak" bukan sahaja menambah keupayaan vegetatif tetapi juga mempunyai kesan besar terhadap pertanian, saintis terkemuka untuk mengawal percambahan benih dan meningkatkan kecekapan pertumbuhan tumbuhan.
